輸油站場管道安全動火施工技術探討

余成

摘要：根據(jù)輸油站場管道施工現(xiàn)場的實際情況，針對輸油站場管道碰頭施工中的管線切割及封堵難題，分析各種輸油站場管道動火封堵的各種方法的利弊，為輸油站場管道動火施工選擇安全、高效施工技術提供理論支持。

關鍵詞：輸油站場管道;安全動火;施工技術

0 前言

管道中輸送的原油具有易燃易爆，易揮發(fā)和有毒性等特點。目前多數(shù)施工單位在動火施工中仍延用傳統(tǒng)經(jīng)驗做法，由于缺乏科學依據(jù)或采用的方法不適合現(xiàn)場特殊條件，給安全生產(chǎn)埋下事故隱患，造成事故的發(fā)生，給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。本文針對建設工程輸油站場管道改造易發(fā)生安全事故的現(xiàn)象，通過分析各種動火、封堵方法的優(yōu)缺點，找出安全、高效的動火施工方式，為穩(wěn)產(chǎn)保駕護航。

1 輸油站場管道動火施工技術現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)油氣管道動火施工技術現(xiàn)狀

國內(nèi)石油行業(yè)油氣管道新、老管線的連頭和維修動火施工采用以下兩種主要工藝：

（1）掃線法。即管道停輸后，通過對管道掃線或放空后，采用水、蒸汽清洗管道，或采用惰性氣體置換可燃介質，使動火點管內(nèi)的可燃介質低于爆炸極限。

（2）封堵隔離法。即采取關閉動火點管道兩端控制閥，加隔離盲板或在動火點處開孔泄壓，并在動火點兩側采用物料（如油泥、膨潤土、干冰、氣囊等）進行封堵，隔離可燃介質。值得注意的是，擋板—囊式封堵在輸油站場管道的擴建、搶修和更換管道中得到了較多應用，正在呈迅猛發(fā)展的趨勢。

2目前輸油站場管道主要施工方法利弊分析

2.1 掃線法

常用的掃線主要有：通球掃線、壓縮空氣掃線、蒸汽掃線、水置換油掃線、惰性氣體掃線等五種方法。下面分別介紹上述方法及適用條件。

（1）通球掃線

利用輸油站場管線原有的通球工藝流程，進行通球掃線。當動火管線兩端有收發(fā)球筒時，可先將管線停輸后，利用膠球或清管器進行掃線，使動火點管內(nèi)的可燃介質低于爆炸極限。此種方法適用于管線較長且具有通球工藝流程的管線。但通球后管線內(nèi)的可燃介質有可能仍高于爆炸極限，則需要采用其它方法進行清管或進行置換。

（2）壓縮空氣掃線

輸油站場管線停輸后，采用空壓機向管線內(nèi)注入壓縮空氣，從管段的一端輸入空氣，使管線內(nèi)的可燃氣體，從另一端排出，使動火點管內(nèi)的可燃介質低于爆炸極限。一般利用原管線的掃線頭或在待更換管段的兩端先焊帶有閥門短接（采用帶壓開孔方法）安裝掃線頭。此種方法適用于含蠟較低原油輸油站場的掃線。

（3）蒸汽掃線

蒸氣掃線的操作方法是：在待更換管段的兩端先焊帶有閥門短接，然后進行密閉開孔，掃線時蒸氣從一端通入，在另一端將油品引至挖好的收油池內(nèi)。這種清掃方法的優(yōu)點是：清掃干凈，施工動火時較為安全。在輸油站場站場工藝管網(wǎng)改造、進出站輸油管道改造工程中常用此方法，但不適合長距離輸油站場管道施工。其缺點是：使管外壁的防腐層軟化，加速管道的腐蝕;鋼管受熱膨脹，使架空管道有可能失穩(wěn);嚴重污染環(huán)境。

2.2 封堵隔離法

目前常見的隔離措施有閥門隔離、物料隔離、擋板-氣囊封堵等三種方式。

（1）閥門隔離是利用關閉動火點附近原有的閥門，切斷可燃介質的來源。為了防止閥門關閉不嚴，一般還需要在閥門與管段法蘭間加盲墊進行隔離。此種隔離方法，僅起到切斷可燃介質的來源的作用，且對于站外輸油站場管道一般無法單獨使用此種方式，需要和其他封堵方式配合使用。

（2）物料封堵隔離

所謂物料隔離是指采用物體或拌和物對管線內(nèi)的可燃介質實施封堵隔離的方法。采用此方法可以不進行掃線，但動火管線的兩端必須有截斷閥門，并將閥門關閉后，在閥門與動火管道連接法蘭間加盲墊隔離后進行切管、封堵。物料封堵隔離適用于當動火點遠離閥門的時，為了最大限度地減少油氣泄漏，常采用此種封堵技術，截斷油氣流，把帶油氣動火變成無油氣動火。但此種封堵技術，不適用于管道與儲存可燃介質的容器之間無切斷閥連接的管道動火施工。

方法一：油泥墻（膨潤土）封堵隔離

采用鈣基黃油與不含雜質的細土或滑石粉按一定比例混合均勻制作成條形塊，充填到管內(nèi)搗固密實無空隙，封堵段有效長度應不小于3倍的管徑。這種方法的缺點是：油泥拌合的比例不易掌握，油泥拌合物填充到管線內(nèi)不易觀察產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，動火時間不能過長。當管道內(nèi)徑較大，且管道末端沒有適當?shù)慕邮杖萜骰蚺拍嘣O施時，不宜采用。

方法二：封堵劑封堵隔離

安全管道封堵劑是姜蜀睿發(fā)明，已于2008申請國家發(fā)明專利（申請?zhí)?00810150548）。這種管道封堵劑，能有效進行管道封堵，切斷殘余油氣流，達到管內(nèi)無殘余油氣和其它滲漏，無火焰燃燒，為碰口焊接提供人員、設備的絕對安全保障，安全環(huán)保、使用方便。該封堵劑原料組分構成：作為擴鏈劑的己二酸二元醇型聚酯混合物50-90重量份，作為催化劑的三亞乙基胺8-15重量份，作為表面活性劑的硅氧烷共聚物3-10重量份，二苯基甲烷二異氰酸酯10-20重量份，顏料適量，作為表面活性劑的發(fā)泡液二丁基萘磺酸鈉8-12重量份，作為泡沫穩(wěn)定劑的間苯二酚2-8重量份，水40-80重量份。

施工時，在管道開口后，使用該封堵劑，將管道封堵劑塞入管道內(nèi)，10分鐘后，管道封堵劑迅速膨脹，緊密接觸管內(nèi)壁，形成徑向壓力，切斷殘余油氣流，便可以動明火施工。管線焊接完后，恢復管內(nèi)通氣，壓力在0.1兆帕即可解堵，封堵劑自行分解成粉狀物，隨置換空氣經(jīng)放空管排出，無毒、無味、無害。

3 結論

分析以上幾種動火施工技術，我們可以發(fā)現(xiàn)，安全因素是選擇動火施工方式的關鍵，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況和管線類別選擇合適的動火技術，保證動火施工的安全順利進行，同時降低動火成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

為此，我們建議輸油站場管道動火施工技術方式如下：

（1）鋼制管道和油氣輸油站場干線應優(yōu)選停輸或不停輸電動機械密閉開孔、囊式封堵技術。

（2）鋼制站外井網(wǎng)管線（φ89以下）應優(yōu)選停輸，關閉動火兩端控制閥門后，采用手動機械開孔、泄壓、膠囊封堵技術。

（3）鋼制站內(nèi)工藝管線在條件適宜的情況下，也應優(yōu)選上述兩種方法。但由于作業(yè)面不能滿足上述兩種方法的使用條件時，宜采取停輸清管掃線、氮氣置換的方法。采用清管掃線、氮氣置換的方法時應注意，當動火管道與儲存可燃介質的容器之間無切斷閥隔離時嚴禁使用。

參考文獻：

[1]林金賢 ?管道動火作業(yè)的隔離和掃線 ?油氣儲運 1999年第4期

[2]鋼制管道封堵技術規(guī)程 第1部分：塞式、筒式封堵 SY/T 6150.1-2003

[3]鋼制管道封堵技術規(guī)程 第2部分：擋板—囊式封堵SY/T 6150.2-2003

[4]油氣田輸油站場工藝管道動火安全技術規(guī)程 ?SYJ4051-91